Multifidelity approximation is an important technique in scientific computation and simulation. In this paper, we introduce a bandit-learning approach for leveraging data of varying fidelities to achieve precise estimates of the parameters of interest. Under a linear model assumption, we formulate a multifidelity approximation as a modified stochastic bandit, and analyze the loss for a class of policies that uniformly explore each model before exploiting. Utilizing the estimated conditional mean-squared error, we propose a consistent algorithm, adaptive Explore-Then-Commit (AETC), and establish a corresponding trajectory-wise optimality result. These results are then extended to the case of vector-valued responses, where we demonstrate that the algorithm is efficient without the need to worry about estimating high-dimensional parameters. The main advantage of our approach is that we require neither hierarchical model structure nor \textit{a priori} knowledge of statistical information (e.g., correlations) about or between models. Instead, the AETC algorithm requires only knowledge of which model is a trusted high-fidelity model, along with (relative) computational cost estimates of querying each model. Numerical experiments are provided at the end to support our theoretical findings.


翻译:多纤维近似是科学计算和模拟的一个重要技术。 在本文中, 我们引入了一种土匪学习方法, 来利用不同忠诚的数据, 以精确估计利益参数。 在一条线性模型假设下, 我们将多纤维近近似制成一个修改过的随机土匪, 并分析在开发之前统一探索每个模型的某类政策的损失。 利用估计的有条件平均差错, 我们建议一种一致的算法, 适应性探索- 后传播( AETC), 并建立一个相应的轨迹最佳性最佳效果。 这些结果随后推广到矢量值反应中, 我们证明算法是有效的, 不需要担心估计高维度参数。 我们方法的主要优点是, 我们不需要等级模型结构, 也不需要对各种模型的统计信息( 例如, 相关关系 ) 进行认知。 相反, AETC 算法只要求知道哪个模型是可信的高纤维模型, 以及( 相对) 计算成本估算每个模型的计算结果。 Numericalal 是在最后提供的。

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